114
жəне бөлшектер жүйесінің біртұтас қозғалысының кинетикалық
энергиясынан тұрады. Бұл өте маңызды тұжырым жəне ол қатты дененің
қозғалысын анықтағанда жиі қолданады.
(4.56)
формуладан
Ц -жүйе
де бөлшектер жүйенің кинетикалық
энергиясы минималды болады. Ц− жүйесінің ерекшелігі де міне, осында.
Шынында да,
Ц-жүйеде
0, сондықтан (4.56) теңдеуінде
тек қана
қалады.
Енді жүйенің
мен
меншікті механикалық энергиясын анықтауға
көшейік.
мен
жүйенің меншікті потенциалдық энергиясы тек қана жүйенің
конфигурациясына ғана тəуелді, сондықтан
мен
барлық
санақ
жүйелерінде де бірдей. (4.56) теңдеудің оң жəне сол жақтарына
мен
ні
қосып,
санақ жүйесінен
Ц− санақ жүйесіне өткенде
мен
меншікті
механикалық энергияның түрленген формуласын аламыз:
мен
мен
,
(4.57)
мұндағы
мен
. Осы энергияны
жүйенің ішкі механикалық энергиясы
деп атайды.
Мысал. Тегіс горизонталь жазықтықта екі кішігірім шайба жатыр, олардың массалары
жəне олар салмақсыз жіппен бірімен бірі серіппемен қосылған.
Шайбаның
біреуіне
бастапқы жылдамдық берілген (4.10-сурет, көрініс үстінен).
Қозғалыс барысында осы жүйенің
ішкі механикалық энергиясын табу
керек.
Шығару жолы. Жазықтық тегіс болғаннан кейін жүйе
қозғалыс барысында тұйықталған жүйе рөлін атқарады.
Осы себептен оның
мен
меншікті
механикалық
энергиясы мен
масса центрінің жылдамдығы өзінің
алғашқы мəндеріне сай сақталады:
мен
/2 жəне
/2.(4.57) – теңдеуіне осы мəндерді қойып, келесі:
мен
2
/2
/4
өрнегін табамыз.
Мұнда,
2
жүйенің массасы.
ішкі механикалық
энергия осы жүйенің айналу
қозғалысы мен тербелісіне
тəуелді жəне басында жүйенің тек айналу қозғалысы энергиясына ғана тəуелді
болатын.
Егер жүйедегі бөлшектер тұйықталған болса жəне осы жүйеде
механикалық энергиялар өзгеріп жатса, онда (4.57) формуладан:
∆
мен
∆
қорытынды шығады, яғни кез келген инерциалды жүйеге қатысты меншікті
механикалық энергияның өсімшесі ішкі механикалық энергияның өсімшесіне
4.10-сурет
115
тең. Осы жағдайларда егер бөлшектердің қозғалыс жүйесін біртұтас деп
алатын болсақ, онда
кинетикалық энергия өзгермейді, себебі тұйықталған
жүйе үшін
.
Егер тұйықталған жүйе консервативті болса,
онда оның механикалық
энергиясы барлық инерциялық санақ жүйесінде сақталады, осы қорытынды
Галилейдің салыстырмалы принципімен түгелдей сəйкеседі.
Достарыңызбен бөлісу: